JP4322530B2 - Can pinhole inspection method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アルミニウム(合金)薄板などを成形して缶を製造する工程において、成形された缶のピンホール検出による不良缶の判別およびピンホール検査の異常の検知を行う缶のピンホール検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
飲料物などを充填する缶は、一般に、錫めっき鋼板やアルミニウム合金の薄板を深絞り加工、または絞り−しごき加工して成形される。この加工を容易にするために、板厚はできるだけ薄いものが用いられているために、加工時にピンホールが発生することがある。安全性、信頼性の観点からこのピンホールを確実に効率的に検出して不良缶を判別する必要がある。
【0003】
ピンホール検査装置には、缶に外部から光を照射し、内部に漏れる光を缶の開口部に正対するセンサによって検出して、その検出量に基づいてピンホールの有無を判別する方法が用いられている。従来のピンホール検査装置は、図5に示すように、缶内部に漏れた光をセンサ100によって検出する。そして、判別回路101は、センサ100の出力を閾値と比較し、センサ100の出力が閾値より高い場合、缶を不良缶として処理する制御信号を出力する。また、センサ100の過剰な光入力による誤作動を防ぐため、検査する缶の有無を検知している。(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−109661号公報(第3−4頁、第2図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1の図2に示すピンホール検査装置にあっては、複数の缶をターレット盤に保持して回転させ、定位置に保持されているセンサによって缶内部に漏れた光を検出している。この装置のピンホール検出器では、缶内部の光と缶がセンサの受光面を通過するときに缶とセンサ間の摺動部分などから発生する光漏れを合わせた光でピンホールの有無が判別されるため、この光漏れによってピンホールの無い缶を不良缶として判別してしまうという問題がある。また、ピンホール検査の異常を引き起こすセンサへの過剰な光の入力を缶の有無を検知して防いでいるため、缶の保持状態の不良などによる異常を防ぐことができないという問題がある。
【0006】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、缶の開口面がセンサの受光面を通過する時間幅の中で缶を照射する光源を制御してON、OFFを行い、複数回、センサの出力を計測し、その計測値と閾値の比較結果の組み合わせによってピンホールの有無を判別することにより、光漏れなどによる誤った制御信号の生成を防ぎ、確実にピンホールを有する不良缶を検出できる缶のピンホール検査方法を提供することにある。また、他の目的は、検査環境からの外乱による検査異常を検知し、誤動作を防ぐことができる缶のピンホール検査方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、缶を保持して該缶を基準軸線周りに回転させ、該缶の開口部が定位置に保持されたセンサの検査領域を通過したときに、複数の光源から該缶に照射した光を前記センサにより検出して該缶のピンホールを検出する缶のピンホール検査方法であって、前記缶の開口部が前記センサの受光面を通過する間に、前記光源を制御してON、OFF、ONの状態とするステップと、前記光源がONの状態における前記缶の内部の光量、及び、前記光源がOFFの状態における前記缶の内部の光量を、前記センサにより検出し、計測するステップと、前記ステップにおいて計測された複数の計測値が予め設定した閾値を越えているか否か判断し、判断結果を出力するステップと、3回の前記計測値が、3回閾値以下である場合には検査した缶にはピンホールが無いと判別し、2回閾値を越えている場合にはピンホールが有ると判別し、3回閾値を越えている場合にはシールの劣化や缶の保持状態によって発生する光漏れによる検査の異常と判断するステップと、を有することを特徴とする缶のピンホール検査方法である。
【0008】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の缶のピンホール検査方法において、前記光源のONとOFFの時間比率は前記缶の開口部が前記センサの受光面を通過する時間に応じて設定され、可変であることを特徴とする。
【0009】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の缶のピンホール検査方法において、前記光源は、発光ダイオードから成り、前記缶の外周面を照射する位置に複数配設されていることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図1は、同実施形態の構成を示す図である。同図において、1は、センサであり、光電子倍増管などが用いられる。検査される缶は、金属薄板を深絞り加工、または絞り−しごき加工して成形されたものであり、センサ1は、この加工時に発生したピンホールから缶内部に通過した微弱な光や光検出部分からの光漏れを検出する。そして、検出した信号を増幅し、時定数回路を通して高い周波数成分を除去した後、出力する。
【0011】
2は、センサ1の出力レベルが予め設定した閾値を越えているか否かを判別する判別回路である。判別回路2は、検査対象の缶の開口部がセンサ1の受光面を通過する時間内における、缶を照射する光源のON、OFFに合わせて複数回、センサ1の出力を計測し、閾値との比較を行う。ここで、光源は、それぞれ等しい時間でON、OFF、ONの状態に制御されるものとし、各状態の中央点でセンサ1の出力を計測するものとする。ONとOFFの時間幅は、缶を保持し搬送するスターホイールの早さに応じて設定される。
【0012】
3は、判別回路2における3回の計測値と閾値の比較による判別結果を記憶する記憶回路であり、4は、記憶回路3から判別結果を読み出し、判別結果に基づいて、缶を処理する制御信号を出力する記憶処理回路である。記憶処理回路4は、読み出した3回の判別結果の内、センサ1の出力レベルが、3回、閾値以下である場合、検査した缶にはピンホールが無く“良”と判別する。また、2回、閾値を越えている場合、ピンホールが有り、“不良”と判別する。また、3回、閾値を越えている場合、検査の異常と判断する。
【0013】
5は、判別回路2においてセンサ1の出力レベルと閾値を比較するタイミングを決める信号および光源を制御するタイミング信号を供給するタイミング回路である。6は、タイミング回路5から入力された信号により光源のON、OFFを制御する信号を出力する照明制御回路である。
【0014】
缶は、一般に、図3に示すようなピンホール検査装置によって検査される。図3は、ピンホール検査装置の縦断面の概略図である。検査対象の缶15は、スターホイール(搬送機構)19、20の缶固定部に乗せられ、缶底をスピンドル17によって保持されている。ターレット13、スターホイール19、20は、軸21によって回転しながら複数の缶を搬送する。スターホイール19、20が回転して缶15を搬送し、缶15の開口部がセンサ1の受光面を通過する時間、センサ1は缶15の内部の光を検出する。
【0015】
光源16は、缶15の上部外周面を照射するように設けられており、光源18は、下部外周面を照射するように設けられている。光源16、18には、応答速度が速いLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)が複数用いられており、缶15の外周面に均一に光を照射できるように構成されている。
【0016】
缶内部の光検出精度を高めるために、ターレット13に装着されたシール14とセンサ1の支持部11に装着されたシール12によって、摺動部分から光が漏れることを防いでいる。図4は、上述のピンホール検査装置に装着したセンサ1の出力信号を示す図である。センサ1は、高感度であり暗電流や残留ノイズが存在し、光入力が無い場合、図5(A)に示す信号30が出力される。Poはピンホールからの光があるか否かを判別する閾値である。
【0017】
時間Ta−Tbは、缶15が移動してセンサ1の検査領域に入るまでの時間であり、Tb−Teは、缶15がセンサ1の検査領域内にある時間である。Te−Tfは、缶15がセンサ1の検査領域を離れ次の缶が検査領域に入るまでの時間である。缶15にピンホールがある場合、センサ1の出力信号は、図5(B)に示す波形31となる。
【0018】
同図に示すように、センサ1の出力レベルは、光源16、18がONの状態の時間Tb−Tc、Td−Teに閾値Poを越える。光源16、18がOFFになる時間Tc−Tdには、出力レベルは閾値Po以下になる。判別回路2は、時間Tb−Tc、Tc−Td、Td−Teにおけるセンサ1の出力レベルをt1、t2、およびt3に計測し、閾値Poと比較する。そして、出力レベルが、閾値Poを越えている場合、信号“1”を出力し、閾値Po以下の場合、信号“0”を出力する。
【0019】
次に、図1〜図4を参照して、本実施の形態の動作を説明する。図2は、缶のピンホール検査の処理の流れを示す図である。先ず、照明制御回路6は、缶15がセンサ1の検査領域にあるTb−Tcの時間、光源16、18をONにして、TcでOFFにする。さらに、TdにONにしてTd−TeをONの状態にする(ステップS10)。センサ1は、光源16、18が制御された状態における缶15の内部の光を検出して増幅し、出力する(ステップS11)。
【0020】
判別回路2は、センサ1の出力を、タイミング回路5から供給されたタイミング信号に基づき、時間t1、t2、t3で計測し、閾値Poと比較する(ステップS12)。缶にピンホールが無い場合、センサ1の出力は、図4(A)に示す波形30となり、時間t1、t2、t3において比較結果は“0”になり、信号“000”が出力される。缶にピンホールが有る場合、センサ1の出力は図4(B)に示す波形31となり、信号“101”が出力される。
【0021】
記憶回路3は、判別回路2の出力信号を記憶する(ステップS13)。記憶処理回路4は、記憶回路3に記憶された時間Tb−Teのt1、t2、t3における判別結果を読み出し(ステップS14)、読み出した信号の組み合わせによりピンホールの有無を判別する。読み出した信号のうち“0”が2つ以上の場合、缶にピンホールが無いと判別し(ステップS15:YES)、良缶として処理する制御信号を出力する(ステップS17)。
【0022】
一方、“1”が2以上つの場合、缶にピンホールが有る、あるいは検査に異常が有ると判断し(ステップS15:NO)、ステップS16に進む。ステップS16では、記憶回路3から読み出した信号が“101”の場合、検査異常ではなく缶にピンホールが有ると判別し(ステップS16:NO)、ステップS19に進み不良缶として処理する制御信号を出力する。
【0023】
光検出部分からの光漏れ、缶15の保持状態の不良などによる外乱があり、検査異常の状態の場合は、ステップS15、S16において次のように処理される。シール12によってターレット13の回転による摺動部分からの光漏れを防ぐ構造になっているが、シール12、14の劣化や缶15の保持状態によって光漏れを起こす場合がある。光漏れが発生したときのセンサ1の出力波形は、図4(C)の波形32のようになる。この場合、光源16、18がOFF(Tc−Td)のときも、検査環境からの外乱により閾値Poを越える光が漏れ込み、判別回路2の出力は、“111”になる。
【0024】
記憶処理回路4は、記憶回路3から、この信号“111”を読み出し、テップS15において、ピンホール有り、あるいは検査異常と判断する。さらに、ステップS16では、信号が“111”であることから、光漏れなどの外乱があり、検査異常の状態にあると判断して(ステップS16:YES)、検査異常の場合の処理を行う(ステップS18)。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、缶の開口部がセンサの検査領域を通過する間に缶を照射する光源を制御し、光源のON、OFFの状態に於ける缶内部の光を複数回計測して、計測値が閾値を越えているか否かの判断結果の組み合わせによりピンホールの有無およびピンホール検査の異常を検知しているので、光漏れや外乱などの影響を無くし、精度の高いピンホールの検査が可能になり、缶の安全性および生産効率を上げることができるという効果が得られる。
【0026】
また、請求項2に記載の発明によれば、ピンホール検査装置の缶を搬送する速度に応じて最適な光源の制御および光検出タイミングを設定できるので、ピンホール検査装置の運用状況に合わせてより柔軟に対処でき、高いピンホール検出精度を維持することができる。
また、請求項3に記載の発明によれば、光源に応答速度の速いLEDを用いているので、缶の搬送速度が速い検査においても安定した光源の制御が可能であり、ピンホール検出装置の信頼度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態によるピンホール検出部の構成を示す図である。
【図2】 ピンホール検出処理の流れを説明する図である。
【図3】 ピンホール検査装置の概略縦断面図である。
【図4】 センサの出力波形と出力レベル検出を説明する図である。
【図5】 従来のピンホール検出部の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 センサ
2 判別回路
3 記憶回路
4 記憶処理回路
5 タイミング回路
6 照明制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pinhole inspection method for a can in which a defective can is detected by detecting a pinhole in a formed can and an abnormality in a pinhole inspection is detected in a process of manufacturing a can by forming an aluminum (alloy) thin plate or the like About.
[0002]
[Prior art]
A can filled with a beverage or the like is generally formed by deep drawing or drawing-squeezing a tin-plated steel sheet or an aluminum alloy thin plate. In order to facilitate this processing, since the plate thickness is as thin as possible, pinholes may be generated during processing. From the viewpoint of safety and reliability, it is necessary to reliably detect this pinhole efficiently and discriminate a defective can.
[0003]
The pinhole inspection device uses a method of irradiating the can with light from the outside, detecting the light leaking inside with a sensor facing the opening of the can, and determining the presence or absence of the pinhole based on the detected amount It has been. As shown in FIG. 5, the conventional pinhole inspection apparatus detects light leaking inside the can with a
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-109661 (page 3-4, FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the pinhole inspection apparatus shown in FIG. 2 of Patent Document 1, a plurality of cans are held and rotated by a turret board, and light leaking into the cans is detected by a sensor held at a fixed position. ing. With this device's pinhole detector, the presence or absence of a pinhole is determined by the combined light of the can and light leaking from the sliding part between the can and the sensor when the can passes the light receiving surface of the sensor. Therefore, there is a problem that a can without a pinhole is identified as a defective can due to this light leakage. Further, since excessive light input to a sensor that causes an abnormality in pinhole inspection is prevented by detecting the presence or absence of a can, there is a problem that an abnormality due to a poor holding state of the can cannot be prevented.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to control the light source that irradiates the can within the time span in which the opening surface of the can passes the light receiving surface of the sensor, and to turn it on and off. Measure the output of the sensor multiple times, and determine the presence or absence of a pinhole based on the combination of the measured value and the comparison result of the threshold value, thereby preventing the generation of an erroneous control signal due to light leakage etc. An object of the present invention is to provide a pin hole inspection method for cans that can detect defective cans. Another object of the present invention is to provide a can pinhole inspection method capable of detecting an inspection abnormality due to disturbance from the inspection environment and preventing malfunction.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 holds the can, rotates the can around the reference axis, and sets the inspection area of the sensor in which the opening of the can is held at a fixed position. A can pinhole inspection method for detecting light from a plurality of light sources irradiated to the can by the sensor and detecting a pinhole of the can when passing through the can, wherein the opening of the can is received by the sensor A step of controlling the light source to be in an ON, OFF, ON state while passing through a surface, an amount of light inside the can when the light source is ON, and the can when the light source is OFF a step of the internal light intensity, detected by the sensor, the step of measuring a plurality of measurement values measured in step, it is determined whether or exceeds a preset threshold value, and outputs the determination result, 3 Times of the measured value If the threshold is 3 times or less, it is determined that the inspected can has no pinhole. If the threshold is exceeded 2 times, it is determined that there is a pinhole. If the threshold is exceeded 3 times And a step of judging that the inspection is abnormal due to light leakage caused by the deterioration of the seal or the holding state of the can.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the pinhole inspection method for the can according to the first aspect, the time ratio of ON and OFF of the light source is the time for the opening of the can to pass through the light receiving surface of the sensor. It is set according to and is variable.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the can pinhole inspection method according to the first or second aspect, the light source comprises a light emitting diode, and a plurality of light sources are arranged at positions where the outer peripheral surface of the can is irradiated. It is provided.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes a sensor, which uses a photomultiplier tube or the like. The can to be inspected is formed by deep drawing or drawing-ironing a thin metal plate, and the sensor 1 detects weak light or light that has passed through the inside of the can from the pinhole generated during this processing. Detect light leakage from the part. Then, the detected signal is amplified, a high frequency component is removed through a time constant circuit, and then output.
[0011]
Reference numeral 2 denotes a determination circuit that determines whether or not the output level of the sensor 1 exceeds a preset threshold value. The discrimination circuit 2 measures the output of the sensor 1 several times in accordance with the ON / OFF of the light source that irradiates the can within the time when the opening of the can to be inspected passes through the light receiving surface of the sensor 1, Make a comparison. Here, the light source is controlled to be in the ON, OFF, and ON states at the same time, and the output of the sensor 1 is measured at the center point of each state. The time width of ON and OFF is set according to the speed of the star wheel that holds and conveys the can.
[0012]
[0013]
[0014]
The can is generally inspected by a pinhole inspection apparatus as shown in FIG. FIG. 3 is a schematic view of a longitudinal section of the pinhole inspection apparatus. The
[0015]
The
[0016]
In order to improve the light detection accuracy inside the can, the
[0017]
The time Ta-Tb is the time until the
[0018]
As shown in the figure, the output level of the sensor 1 exceeds the threshold Po at times Tb-Tc and Td-Te when the
[0019]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing a flow of processing of the pinhole inspection of the can. First, the
[0020]
The determination circuit 2 measures the output of the sensor 1 at times t1, t2, and t3 based on the timing signal supplied from the
[0021]
The
[0022]
On the other hand, when “1” is two or more, it is determined that there is a pinhole in the can or that there is an abnormality in the inspection (step S15: NO), and the process proceeds to step S16. In step S16, if the signal read from the
[0023]
When there is a disturbance due to light leakage from the light detection portion, the holding state of the
[0024]
The
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the light source that irradiates the can is controlled while the opening of the can passes through the inspection region of the sensor, and the light source is turned on and off. The light inside the can is measured multiple times, and the presence or absence of pinholes and pinhole inspection abnormalities are detected by the combination of the judgment results of whether the measured value exceeds the threshold value. It is possible to eliminate the influence and to inspect the pinhole with high accuracy, thereby obtaining the effect that the safety and production efficiency of the can can be improved.
[0026]
According to the second aspect of the present invention, since the optimal light source control and light detection timing can be set according to the speed at which the can of the pinhole inspection apparatus is transported, it can be adapted to the operational status of the pinhole inspection apparatus. It can deal with more flexibility and maintain high pinhole detection accuracy.
Further, according to the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a pinhole detection unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of pinhole detection processing.
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a pinhole inspection apparatus.
FIG. 4 is a diagram illustrating sensor output waveforms and output level detection.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a conventional pinhole detection unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor 2
Claims (3)
前記缶の開口部が前記センサの受光面を通過する間に、前記光源を制御してON、OFF、ONの状態とするステップと、
前記光源がONの状態における前記缶の内部の光量、及び、前記光源がOFFの状態における前記缶の内部の光量を、前記センサにより検出し、計測するステップと、
前記ステップにおいて計測された複数の計測値が予め設定した閾値を越えているか否か判断し、判断結果を出力するステップと、
3回の前記計測値が、3回閾値以下である場合には検査した缶にはピンホールが無いと判別し、2回閾値を越えている場合にはピンホールが有ると判別し、3回閾値を越えている場合にはシールの劣化や缶の保持状態によって発生する光漏れによる検査の異常と判断するステップと、
を有することを特徴とする缶のピンホール検査方法。Holding the can, rotating the can around a reference axis, and when the opening of the can passes through the inspection region of the sensor held at a fixed position, the light emitted to the can from a plurality of light sources is applied to the sensor. A can pinhole inspection method for detecting the pinhole of the can by detecting by
While the opening of the can passes through the light receiving surface of the sensor, the step of controlling the light source to ON, OFF, ON,
Detecting and measuring the amount of light inside the can with the light source turned on and the amount of light inside the can with the light source turned off by the sensor; and
Determining whether or not a plurality of measured values measured in the step exceeds a preset threshold value, and outputting a determination result;
If the measured value of 3 times is less than or equal to the threshold value 3 times, it is determined that the inspected can has no pinhole, and if it exceeds the threshold value 2 times, it is determined that there is a pinhole and 3 times If the threshold is exceeded, the step of judging an abnormality in the inspection due to light leakage caused by the deterioration of the seal or the holding state of the can;
A method for inspecting a pinhole of a can.
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